德國易福門總代理IFM磁性傳感器進口

磁傳感器未來的發(fā)展趨勢有以下幾種特點:

1、高靈敏度。被檢測信號的強度越來越弱，這就需要磁性傳感器靈敏度得到極大提高。應(yīng)用方面包括電流傳感器、角度傳感器、齒輪傳感器、太空環(huán)境測量。

2、溫度穩(wěn)定性。更多的應(yīng)用領(lǐng)域要求傳感器的工作環(huán)境越來越嚴(yán)酷，這就要求磁傳感器必須具有很好的溫度穩(wěn)定性，預(yù)*要*預(yù)*要*預(yù)*要*預(yù)*要*預(yù)*要*預(yù)先進要先進行業(yè)應(yīng)用包括汽車電子預(yù)*要*預(yù)*要*預(yù)*要*預(yù)*要*預(yù)*要*預(yù)先進要先進行業(yè)。

3、抗干擾性。很多領(lǐng)域里傳感器的使用環(huán)境沒有任何評比，就要求傳感器本身具有很好的抗干擾性。包括汽車電子、水表等等。

4、小型化、集成化、智能。要想做到以上需求，這就需要芯片級的集成，模塊級集成，產(chǎn)品級集成。

5、高頻特性。隨著應(yīng)用領(lǐng)域的推廣，要求傳感器的工作頻率越來越高，應(yīng)用領(lǐng)域包括水表、汽車電子預(yù)*要*預(yù)*要*預(yù)*要*預(yù)*要*預(yù)*要*預(yù)先進要先進行業(yè)、信息記錄預(yù)*要*預(yù)*要*預(yù)*要*預(yù)*要*預(yù)*要*預(yù)先進要先進行業(yè)。

6、低功耗。很多領(lǐng)域要求傳感器本身的功耗極低，得以延長傳感器的使用壽命。應(yīng)用在植首*首*首*首*首*首先進入身體內(nèi)磁性生物芯片，指南針等等。磁傳感器的發(fā)展,在本世紀(jì)70~80 年代形成高潮。90 年代是已發(fā)展起來的這些磁傳感器的成熟和完善的時期。

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(1) 集成電路技術(shù)的應(yīng)用。將硅集成電路技術(shù)用于磁傳感器,開始于1967 年。Honeywell 公司Mi2croswitch 分部的科技人員將Si 霍爾片和它的訊號處理電路集成到一個單芯片上,制成了開關(guān)電路,首開了單片集成磁傳感器之先河。已經(jīng)出現(xiàn)了磁敏電阻電路、巨磁阻電路等許多種功能性的集成磁傳感器。

(2) InSb 薄膜技術(shù)的開發(fā)成功,使InSb 霍爾元件產(chǎn)量大增,成本大幅度下降。zui先運用這種技術(shù)獲得成功的日本旭化成電子公司,如今可年產(chǎn)5 億只以上。

(3) 強磁性合金薄膜。1975 年面市的強磁合金薄膜磁敏電阻器利用的是強磁合金薄膜中的磁敏電阻各向異性效應(yīng)。在與薄膜表面平預(yù)*要*預(yù)*要*預(yù)*要*預(yù)*要*預(yù)*要*預(yù)先進要先進行的磁場作用下,以坡莫合金為代表的強磁性合金薄膜的電阻率呈現(xiàn)出2 [%]~5 [%]的變化。利用這種效應(yīng)已制成三端、四端磁阻器件。四端磁阻橋已大量用于磁編碼器中,用來檢測和控制電機的轉(zhuǎn)速。此外,還作成了磁阻磁強計、磁阻讀頭以及二維、三維磁阻器件等。它們可檢測10 - 10~10 - 2 T 的弱磁場,靈敏度高、溫度穩(wěn)定性好, 將成為弱磁場傳感和檢測的重要器件。

(4) 巨磁電阻多層膜。由不同金屬、不同層數(shù)和層間材料的不同組合,可以制成不同的機制的巨磁電阻(giant magneto - resistance) 磁傳感器。它們呈現(xiàn)出的隨磁場而變化的電阻率,比單層的各向異性磁敏電阻器的要高出幾倍,正受到研制高密度記錄磁盤讀出頭的科技人員的極大關(guān)注，已見有5 G字節(jié)的自旋閥頭的設(shè)計分析的報導(dǎo)。

(5) 各種不同成分和比例的非晶合金材料的采用,及其各種處理工藝的引首*首*首*首*首*首先進入,給磁傳感器的研制注首*首*首*首*首*首先進入了新的活力,已研制和生產(chǎn)出了雙芯多諧振蕩橋磁傳感器、非晶力矩傳感器、壓力傳感器、熱磁傳感器、非晶大巴克豪森效應(yīng)磁傳感器等[4 ] 。發(fā)現(xiàn)的巨磁感應(yīng)效應(yīng)(giant magneto inductive effect) 和巨磁阻抗效應(yīng)(giant magneto - impedance effect) ,比巨磁電阻的響應(yīng)靈敏度高一個量級,可能做成磁頭,成為高密度磁盤讀頭的有力競爭者。利用非晶合金的高導(dǎo)磁率特性和可做成細(xì)絲的機械特性,將它們用于磁通門和威根德等器件中,取代坡莫合金芯,使器件性能得到大大的改善。(6) Ⅲ- Ⅴ族半導(dǎo)體異質(zhì)結(jié)構(gòu)材料。例如,在InP 襯底上用分子束外延技術(shù)生長In0. 52Al0. 48As/In0. 8Ga0. 2As ,形成假晶結(jié)構(gòu),產(chǎn)生二維電子氣層,其層厚是分子級的,這種材料的能帶結(jié)構(gòu)發(fā)生改變。用這種材料來制作霍爾元件,其靈敏度高于市售的

InSb 和GaAs 元件,在296 K時為22. 5 V/ T ,靈敏度的溫度系數(shù)也有大的改善,用恒定電流驅(qū)動時,為-0. 0084 [%]/ K。用這種材料,除可制造霍爾器件外,還可用以制造磁敏場效應(yīng)管、磁敏電阻器等。在國外,由于磁傳感器已逐漸被廣泛而大量地使用 。

(6)磁隧道結(jié)。早在1975年,Julliere就在Co/Ge/Fe磁性隧道結(jié)(MagneticTunnelJunctions，MTJs)(注:MTJs的一般結(jié)構(gòu)為鐵磁層/非磁絕緣層/鐵磁層(FM/I/FM)的三明治結(jié)構(gòu))中觀察到了TMR效應(yīng)[1] 。MTJs中兩鐵磁層間不存在或基本不存在層間耦合，只需要一個很小的外磁場即可將其中一個鐵磁層的磁化方向反向，從而實現(xiàn)隧穿電阻的巨大變化，故MTJs較金屬多層膜具有高得多的磁場靈敏度。同時，MTJs這種結(jié)構(gòu)本身電阻率很高、能耗小、性能穩(wěn)定。因此，MTJs無論是作為讀出磁頭、各類傳感器，還是作為磁隨機存儲器(MRAM)，都具有的優(yōu)點，其應(yīng)用前景十分看好，引起世界各研究小組的高度重視[2] 。

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